3 Определения
В настоящей технологической карте применены следующие термины с соответствующими определениями по ГОСТ Р ИСО 9000-2001: верификация: Подтверждение на основе представления объективных свидетельств того, что установленные требования были выполнены.
документ: Информация и соответствующий носитель.
процесс: Совокупность взаимосвязанных или взаимодействующих видов деятельности, преобразующая входы в выходы.
ГОСТ 25100-95:
грунт: Горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.
СТО СМК-Г 423.7-2007:
технологический документ: Результат технического документирования процесса труда, содержащий информацию о способах изготовления, сборки, строительства, эксплуатации и ремонта изделий, а также об организации производственного процесса.
технологическая карта: Технологический документ, содержащий описание: операций технологического процесса применяемого оборудования и инструмента.
а также следующее:
траншея; котлован: Выемка в грунте вытянутой (траншея) или прямоугольной (котлован) формы
Способы
Есть несколько способов укрепления стен и откосов траншеи:
- булавки;
- доски;
- инвентарные таблицы.
Каждая технология применяется в отдельных случаях для определенного типа стены.
Шпунтовое ограждение
Существует 4 типа крепления к стене с мужскими и женскими опорами:
- Вертикальное твердое тело.
- Горизонтальное твердое тело.
- Горизонтальный с пустыми пространствами.
- Горизонтальная рамка.
Шпунт выполняет несколько функций: предотвращает скольжение земли, а также предотвращает движение воды. Шпунт изготавливается из дерева, металла, железобетона, может иметь распорки, а также состоять из сплошных свай.
Перед устройством шпунта проводятся расчеты, определяется необходимое сопротивление стены давлению грунтовых масс. На основании этих расчетов подбираются размеры шпунтовых свай, глубина их погружения и необходимость анкеровки.
На начальном этапе шпунтовые сваи располагаются по всему периметру траншеи, затем размечается стена из шпунта. После этого язычок устанавливается в окончательное положение и забивается. На завершающем этапе проверьте ровность его установки по горизонтали или вертикали.
Такой вид крепления стенок траншеи выдерживает большие нагрузки. Подходит для участков с мягким грунтом и зыбучим песком. Все виды дюбелей, кроме деревянных, можно использовать повторно несколько раз.
Если траншея проходит близко к фундаменту и также имеет слишком большую глубину, используйте этот тип крепления. Подходит на участках с сильным притоком грунтовых вод, такой забор позволяет сдерживать заболоченные и насыщенные почвы.
Досками
Ограждение дощатой земли внутри траншеи можно производить в траншеях шириной более 3 метров и глубиной более 3 метров. Он больше подходит для устойчивых почв.
Чтобы поддерживать давление на грунт в вертикальном положении, используйте:
- бары
- бежит,
- доски
- проставки.
При устройстве горизонтального крепления также используются доски и балки, которые заворачиваются за стойки в горизонтальном положении.
Если траншея узкая, то ее глубина составляет 2-4 метра, то для сухого грунта применяется горизонтальная каркасная опора. Он состоит из стоек, горизонтальных досок, досок и распорок, прижимающих доски к стенкам траншеи.
Прокладки устанавливаются по всей длине траншеи на расстоянии 1,5-1,7 метра друг от друга. Расстояние между ними по высоте должно составлять 60-70 см.
Для неустойчивых грунтов или с повышенной влажностью делают вертикальную дощатую опору. Он может быть распорным, консольным или раскосным. Дистанционный тип является наиболее распространенным из-за своей простоты.
Крепление распорки к доскам выполняется следующим образом:
- Траншея отрывается.
- Снизу укладываются 2 каркаса на расстоянии 2 метра друг от друга.
- Закрепите кабели парня.
- Между каркасами устанавливаются горизонтальные доски.
- Рамки выдвигаются максимально далеко.
Консольные опоры устанавливаются внизу земли. Их вдавливают в землю на глубину до 2 метров. В этом случае процедура меняется: сначала вставляются элементы консоли, затем обрабатывается ландшафт.
Инвентарными щитами
Одним из самых популярных способов крепления траншейных стен считается метод инвентарного щита. Это простой и безопасный метод для выполнения, занимает меньше времени и требует больших физических усилий, чем планка или гребень и паз.
Этот тип используется, если траншея выкапывается штанговой машиной или траншеекопателем. Так что ширина траншеи небольшая, установка иных конструкций, кроме щитов, невозможна.
Сама стойка состоит из металлических дистанционных рам и ограждающих щитов. Дистанционная рамка представляет собой устройство из нескольких упоров и винтов.
Откручивая и затягивая винт, защелки можно перемещать друг от друга на разную ширину. Так они прижимают преграды к стенкам траншеи.
Инвентарные щиты состоят из:
- водостойкая фанера,
- битумный картон,
- листовой материал.
Установка проста: сначала в траншею опускаются две проставочные рамки, затем в промежутки между стойками устанавливаются щиты. На завершающем этапе упоры раздвигаются, чтобы зафиксировать ограждение. В процессе заливки траншеи упоры снимаются. Сделайте это, когда нижние концы щитов коснутся земли.
Цементанизация при укреплении котлованов
Цементизация откосов котлована считается наиболее надежным способом укрепления, однако данный метод обладает одним существенным недостатком – высокой стоимостью реализации.
Метод цементации используют, как правило там, где соседние здания находятся слишком близко от нового котлована, чтобы исключить вибрационное воздействие на их фундаменты. Хотя для той же цели можно использовать лидерное бурение , с дальнейшим погружением свай шпунтового ограждения. Этот способ почти во всех случаях сводит к минимуму вибрацию при погружении свай.
Для укрепление откосов котлована 2-5 м, а в некоторых случаях и глубже, применение шпунта практичнее, чем цементация: шпунт или шпунтовые сваи после окончания работ можно извлечь и применять повторно.
Обычные шпунтовые ограждения по завершению строительных работ могут быть демонтированы и использованы повторно, либо проданы на вторичном рынке, что позволяет вернуть часть затраченных на нулевой цикл работ средств, тогда как вложения в укрепление котлованов бетонированием являются безвозвратными.
Рис. 1.7
Работы по укреплению откосов котлована посредством цементизации выполняются в следующей последовательности:
- Производится механизированная выемка грунта на глубину 1-2 ярусов котлована (от 1 до 3 метров) с последующим выравниванием стенок котлована до проектного уклона;
- На откосах котлована фиксируется арматурная сетка, которая необходима для лучшей фиксации набрызгиваемого бетона на вертикальной поверхности;
- Выполняется торкретирование стенок бетонным раствором;
- До полного схватывания бетона проводится бурение горизонтальных либо наклонных скважин (с уклоном до 30 градусов от горизонтали);
- В пробуренные скважины погружаются арматурные стержни (нагели);
- Через инъекционные трубы в скважины нагнетается бетонный раствор. Заполнение скважин выполняется без давления, чтобы не деформировать грунт на откосах котлована;
- Производится торкретирование второго слоя бетона.
Рис. 1.8
Непосредственная цементизация может выполнятся двумя методами – сухим и мокрым:
- Для сухой цементизации используется специальное компрессорное оборудования. Сухая смесь из песка и цемента поступает в шланг подачи и транспортируется с помощью воздушного потока (скорость потока воздуха составляет 60-65 метров в секунду), при этом сама вода подается на выходе в сопло шланга;
- Мокрая цементизация выполняется уже готовым бетонным раствором. Сжатый воздух в бетонную смесь нагнетается непосредственно на выходе из шланга, что обеспечивает необходимое разбрызгивание бетона.
Рис. 1.9
Временное крепление откосов выемок
При возведении подземной части зданий и сооружений особые требования предъявляются к откосам и стенкам выемок. Необходимость их крепления, конструкции крепления зависят от гидрогеологических условий и конструкции подземной части возводимого сооружения.
Вертикальные стенки в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод допускаются без крепления: при глубине выемок в песчаных и крупнообломочных грунтах не более 1 м, в супесях – 1,25 м, в суглинках и глинах – 1,5 м, в особо плотных грунтах – 2 м.
При больших глубинах для предотвращения обвалов и оползней стенок выемок устраивают откосы. Необходимость устройства откосов ведет к значительному увеличению габаритов земляного сооружения и соответственно объемов разработки грунта, повышению материальных и трудовых затрат.
Для уменьшения объемов земляных работ, а также в случаях, когда разработка выемок с откосами невозможна (особенно в городских условиях) из-за стесненности площадки или наличия грунтовых вод, устраивают выемки с вертикальными стенками.
Тип временного крепления и способ его устройства выбираются в зависимости от размеров выемки, свойств грунта, величины притока грунтовых вод и конкретных условий производства работ.
Конструкция любого крепления включает забирку, изготовленную из досок, брусьев или щитов, воспринимающих непосредственно давление грунта. Для удержания забирки в вертикальном положении служат прогоны, распорки и др. элементы. Различают крепление горизонтальное, когда доски или брусья забирки заводят горизонтально за стойки, и вертикальное, если доски забирки устанавливают вертикально и крепят горизонтальными прогонами с распорками.
Временное крепление выполняется в виде деревянного или металлического шпунта, деревянных щитов с опорными стойками при подкосном креплении стенок.
Шпунтовое ограждение является наиболее надежным, но и самым дорогостоящим способом, применяемым при разработке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих зданий и сооружений. Шпунт забивают в грунт на глубину, превышающую глубину будущего котлована на 2…3 м, чем обеспечивают устойчивое и естественное состояние грунта за ее пределами.
Распорное (рамное) крепление – наиболее простое в исполнении – применяется при устройстве узких траншей глубиной 2…4 м в сухих или маловлажных грунтах. Оно состоит из вертикальных стоек, горизонтальных досок (щитов) и распорок, прижимающих доски (щиты) к стенкам траншеи. Последовательность установки распорного крепления: отрывают участок траншеи; опускают в нее две рамы и устанавливают их на дно через 2 м друг от друга; затем сверху в зазор между стойками рам заводят горизонтальные доски или щиты, одновременно по обеим стенам, после чего раздвигают до упора распорные рамы.
Наиболее эффективны инвентарные трубчатые распорные рамы, благодаря их малой массе, легкости монтажа и демонтажа.
Распорное крепление трудоемко и затрудняет производство работ в траншее, особенно при прокладке коммуникаций, если позволяют условия, то применяют другие виды креплений.
Анкерное крепление применяют для восприятия опрокидывающих моментов, возникающих от действия грунта на шпунтовые, свайные и др. ограждения выемок. Анкеры устраивают в одном или нескольких уровнях по высоте откоса под углом к горизонту до 25 0 .
Способ устройства: на уровне дна котлована или траншеи вдоль стенок забивают с шагом 1,5. 2,0 м стойки на глубину 0,5…1,0 м ниже уровня дна котлована, которые на уровне верха котлована оттягивают анкерными тягами, на расстояние, превышающее угол естественного откоса и прикрепляют тяги к наклонно забитому анкеру. За установленными стойками укладывают щиты или дощатую забирку. Анкерные тяги несколько заглубляют в грунт, чтобы они не мешали передвижению людей по бровке котлована.
Подкосное крепление состоит из щитов или досок, прижатых к грунту стойками, раскрепленными подкосами с защемлением с помощью упоров. Применяют при отрывке широких котлованов с расположением внутри котлована. Вертикальные стойки приобретают устойчивость за счет наклонных подкосов и горизонтальных распорок, при этом получившийся треугольник устойчив от скольжения благодаря забиваемым наклонным анкерам в угле соединения распорок и подкоса. Дощатые щиты устанавливают между стенками котлована и стойками, свободное расстояние между ними засыпают землей для создания цельной единой конструкции. Данное крепление используется ограниченно, так как подкосы и упоры, расположенные в котловане, усложняют производство основных работ.
По мере выполнения или окончания работ временное крепление котлованов и траншей разбирают снизу вверх.
Нормативные данные для проектирования откосов
Устройство котлована с вертикальными без крепления стенками допускается, только при разработке:
- насыпных, песчаных или гравелистых грунтов на глубину не более 1м;
- супесчаных и суглинистых – не более чем на 1,25м;
- глинистых – на 1,5 м;
- особо плотных – на 2 м.
Если же требуется устройство котлована большей глубины, необходимо принять крутизну откосов, рекомендуемую СНиП с учетом типа грунта и глубины заложения. При этом если глубина котлована или траншеи превышает 5 м, то для определения устойчивости земляных масс выполняют расчет.
Крепление стенок котлована глубиной 2-3 м должно выполняться строго по типовому проекту.
В нормативной литературе крутизна откосов котлована и траншей измеряется как угол откоса (ɑ) или отношение высоты откоса к заложению (1:m). В СНиП эти данные приводятся в табличной форме отдельно для каждого типа грунта с учетом глубины выемки.
Если на участке присутствует несколько видов грунта, то крутизну откосов принимают, ориентируясь на самые неустойчивые слои.
В связи с тем, что даже при разработке котлована с откосами не исключена вероятность обрушения грунта под тяжестью машин, необходимо соблюдать требуемое в СНиП расстояние от подошвы откоса до места стояния техники.
Рассчитывая объем земляных работ, учитывают величину откосов, которые увеличивают ширину котлована на b=m*h.
Разработка и крепление траншей | Технология строительства городских водостоков
Геометрические размеры траншей определяют исходя из глубины заложения трубопроводов, требуемой ширины траншей по низу (по дну) и конфигурации стен.
Ширина траншеи по дну складывается из размера трубопроводов и технологических зазоров, обеспечивающих проведение всех строительных работ. Ширину траншеи по дну b (м) в зависимости от наружного диаметра трубопровода D (м) принимают равной:
b = D + (0,5…0,6) м при D ≤0,5 м;
b = D + (0,8. ..1,2) м при D > 0,5 м.
Ширина траншеи по дну может уточняться в проекте производства работ, но не должна быть меньше 0,7 м.
Траншеи отрывают с наклонными или вертикальными боковыми стенками. Траншеи с вертикальными стенками более экономичны. Однако из-за опасности обрушения грунта их наибольшая глубина в плотных грунтах без специальных расчетов и крепления стенок не должна превышать 2 м. Поэтому в основном применяют траншеи с откосами (с наклонными стенками), наибольшая крутизна которых в грунтах естественной влажности колеблется от 1 : 0,25 до I : 1,25 (табл. 5.3).
В переувлажненных глинистых и сухих песчаных грунтах крутизну откосов следует принимать, как для насыпных грунтов. Во всех случаях в проекте производства работ необходимо проверять устойчивость откосов с учетом конкретных гидрогеологических условий и наличия временной нагрузки на призме обрушения.
Траншеи с откосами, ввиду их большой ширины по верху, можно разрабатывать только на незастроенных территориях. В стесненных условиях используют преимущественно траншеи с вертикальными укрепленными стенками. В зависимости от глубины траншеи, грунтовых и гидрогеологических условий выбирают вид (табл. 5.4) и конструктивные параметры крепления.
Наибольшее распространение при строительстве водостоков находят закладные крепления, устанавливаемые в траншею по мере разработки грунта. Они состоят (рис. 5.9) из забирки, стояков и распорок. Горизонтальная или вертикальная забирка выполняется из досок толщиной 4—б см, устанавливаемых вплотную одна к другой или с просветами (с прозорами), равными ширине доски.
Горизонтальные доски забирки (рис. 5.9,а) поддерживаются вертикальными стояками, прижимаемыми к стенкам траншеи распорками. Стояки из досок толщиной не менее 5—6 см или труб устанавливают на расстоянии 1,5—2 м по длине траншеи. Распорки из бревен диаметром 12—18 см или труб ставят через 0,6—0,75 м 410 глубине траншеи. В сплошных вертикальных креплениях (рис. 5.9,6) доски забирки через 0,7—1,4 м объединяют горизонтальными поясами (прогонами), прижимаемыми к стенкам траншеи распорками.
Инвентарные крепления состоят из стандартных, чаще всего дощатых щитов и металлических трубчатых рам с винтовыми распорками (рис. 5.9,в). Это сборно-разборные крепления, поэтому они менее трудоемки и материалоемки по сравнению с рассмотренными деревянными креплениями.
Разработка траншей при строительстве водосточной сети осуществляется, как правило, одноковшовыми экскаваторами, оборудованными обратной лопатой или драглайном с объемом ковша 0,25—1 м3. Экскаватор с обратной лопатой обеспечивает более высокую производительность и точность копания, однако имеет ограничения по размеру забоя. Поэтому при большой ширине и глубине траншей применяют драглайн. Для разработки траншей с вертикальными укрепленными стенами применяют экскаваторы с грейферным оборудованием.
Экскаваторы непрерывного действия имеют наиболее высокую производительность, однако могут разрабатывать только относительно узкие траншеи с вертикальными стенками, поэтому их применение ограничено раздельными прокладками, в основном кабельных сетей.
Крепление вертикальных откосов грунта
Ремонт в регионах
Минимальная ширина траншей по дну для укладки труб принимается по данным, приведенным в таблице. 2.
При устройстве фундамента под трубопроводы, ширина которых превышает ширину траншеи (таблица 1), за ширину траншей принимают ширину основания +0,2 м.
Если в траншее будут находиться люди, ширина ее должна быть не менее 0,7 м (с учетом крепления).
При разработке траншеи землеройными машинами ширина траншеи определяется шириной рабочего органа с добавкой 0,05 м в песчано-глинистых грунтах и 0,1 — в глинистых грунтах.
Диаметр + 0,3, но не менее 0,7
допускается разработка траншей без креплений с вертикальными стенками на глубину не более 1 м в песчаных и гравийных грунтах; в супесях — 1,25 м; в глинах и глинах — 1,5 м, в особо плотных не каменистых почвах — 2 м.
При засыпке траншейный анкер обычно следует демонтировать. В особых случаях, предусмотренных конструкцией, крепление оставляют в земле.
Характеристики траншей и крепежных колодцев и их разборка.
При рытье траншей и котлованов без крепления уклон откосов необходимо назначать согласно «Технике безопасности». Траншеи и котлованы, основания которых подлежат уплотнению, разрабатываются с дефицитом, размер которого определяется проектом. В мягких грунтах, разрабатываемых одноковшовыми экскаваторами, недостатки не должны превышать значения, указанного в таблице. 2. При работе ковшовых экскаваторов и скреперов зазор в пазах не должен превышать 5 см, а при работе бульдозеров — 10 см.
При очистке недостатков на дне котлованов бульдозерами, экскаваторами со специальными скребковыми ковшами или другими сортировочными машинами оставшаяся недостача, дорабатываемая вручную, не должна превышать 5-7 см.
Случайное преодоление последствий в местах прокладки фундаментов или трубопроводов необходимо засыпать песком или щебнем и тщательно утрамбовать. В ямах для особо ответственных построек суета залита бетоном.
освоение земель в траншеях и котлованах на пересечениях всех видов подземных коммуникаций допускается только по согласованию с соответствующей организацией и получению от нее письменного разрешения.
При пересечении траншеи с существующими подземными коммуникациями допускается рыть землю механическим способом на расстоянии не более 2 м от боковой стены и не более 1 м над верхом трубы, кабеля и др. коммуникаций; не указано в проектной документации, земляные работы должны быть немедленно остановлены и представители компетентной организации должны быть вызваны на рабочее место.
Засыпка траншей с уложенными трубами происходит в два этапа: сначала грунт насыпается с обеих сторон трубы одновременно и выталкивается в ямы и пазухи. В дальнейшем грунт засыпается на высоту 0,2 м над трубой, выравнивается и уплотняется трамбовками. При укладке полиэтиленовых, керамических и асбоцементных труб толщина первой заливки должна составлять 0,5 м.
После испытания трубопровода приступаем к окончательной засыпке траншеи. Для этого можно использовать любой грунт без крупных включений. В каменистых грунтах или грунтах, содержащих щебень, крупный гравий, устраивают подушку из мягких грунтов толщиной не менее 10 см ниже уклона основания. Если основанием для перекрытий служит грунт, предназначенный для засыпки траншей или пазух, его следует уплотнять послойно, при этом плотность грунта устанавливается проектом. Засыпку, не несущую никакой нагрузки, можно засыпать без уплотнения, но с обязательной засыпкой катком, компенсирующим оседание почвы.
Траншеи, расположенные на пересечении с полотном дороги, проходящих по городским улицам и проездам, на всю глубину засыпаны песчаным грунтом с влажностью и слоем уплотнения. Это правило также должно применяться при заполнении траншей на их пересечении с подземными коммуникациями или кабелями.
